柳化生产实习报告

1、桂林理工大学生产实习报告学院：年级：姓名：目录一、实习地点.4二、实习时间.4三、实习工厂概况.4四、实习内容.51、尿素合成分厂.5 1.1 入塔二氧化碳气.5 1.2 入塔一甲液.6 1.3 入塔液氨.6 1.4 尿素的合成流程.6 1.5 中、低压分解工艺流程.6 1.6 中压吸收工艺流程.7 1.7 低压吸收工艺流程.8 2、质检部.8 3、氨合成工段.10 3.1 合成氨过程.10 3.2 合成氨工艺条件.11 3.3 催化剂的中毒.12 4、净化分厂.13 4.1 一氧化碳变换过程.14 4.2 醇化工艺流程.144.3 主要工艺参数（具体见季度下发工艺指标）.15 4.4 脱硫脱

2、碳过程.16 4.5 气体精制过程.17五、实习心得.18一、实习地点：柳州化工股份有限公司二、 实习时间：7月9、10、11日-实习安全教育7月12、13、16日-尿素生产工艺实习7月17、18、19日-质检部实习7 月20、23、24日-氨合成工艺实习7月25、26、27日-氨净化工艺实习三、实习工厂概况柳州化学工业集团有限公司是集化肥、化工、建材等为一体的国家大型一档企业，其前身为柳州化肥厂，于1967年建成投产，是全国重点化肥骨干企业，是华南地区最大的国有大型现代化肥化工企业，也是广西最大的化肥生产企业之一。 公司占地135万平方米，现有员工4000多人，总资产达54亿。集团旗下拥有柳

3、化股份等10余家企业。具备了从科研、开发、设计、施工到生产经营管理的一条龙配套能力。年生产能力为总氨20万吨，各类产品年产量合计超过50万吨。主要产品有：尿素、硝酸铵、多孔粒状硝酸铵、液氨、纯碱、氨化铵、碳酸氢铵、硫酸钾、盐酸、生物钾肥、浓硝酸、硝酸钠、亚硝酸钠、甲醇、甲醛、液体二氧化碳、复混肥、铝型材、超细滑石粉、硫磺、透明质酸（保温因子）、香精和香料等。先进的生产设备和工艺是柳化集团公司生产出优质产品的保证。公司积极引进当今世界先进的全低温变换和MDEA脱碳技术，全国第一家采用“YD”型氨合成塔内件和规整填料。装配添置了日本进口的丙炭泵和贫液泵，使企业的生产工艺达到世界较先进的水平。作为大

4、型企业，柳化集团公司十分重视现代科技的应用：实施计算机对生产工艺和以成本为中心的管理监控，分门别类的分析室对每天的产品进行检验，保证销往各地的产品质量优良，用户满意；环保设施齐全，绿树成荫，曾荣获“花园式工厂”称号。四、 实习内容1、 尿素合成分厂1.1 入塔二氧化碳气一氨厂净化来原料CO2经过液滴分离器后由CO2总管进入#1 #4二氧化碳压缩机，二氨厂来原料CO2气进入#1#5二氧化碳压缩机，通过在二氧化碳压缩机入口总管或一段出口加入压缩空气，控制CO2气中加氧量为0.4% 0.7%(体积百分比)，经压缩机三段压缩到3.8Mpa，后进入脱硫系统出去原料气中的H2S(根据CO2气中H2S含量选

5、择是否过脱硫塔，H2S10ppm必须过脱硫塔，H2S10ppm可以不过脱硫塔)，要求脱硫系统中出口H2S的含量小于10ppm/m3,。脱硫后经过四、五段加压至21Mpa，温度约为100左右，送入合成塔。其中1# 5#压缩机五段出口并入1#CO2入塔管线送入3#合成塔，2#、3#、5#机五段出口并入2#合成塔。系统停时应提前1小时加大入合成塔氧含量，控制加氧量在0.6% 0.7%。1.2 入塔一甲液一吸塔底出液温度为80 95的一甲液经一甲液总管进入1# 6#一甲泵出口并入1#一甲液入塔管线，送至3#合成塔。1#、2#、5#、6#一甲泵出口并入2#一甲液入塔管线送入2#合成塔。1.3 入塔液氨氨

6、缓冲槽出来液氨泵入口总管进入1# 5#氨泵，经氨泵加压至21Mpa(表压)，其中1# 2#氨泵出口并入1#入塔氨管线经1#氨预热器预热至45 55送入3#合成塔，3# 5#氨泵出口并入2#入塔氨管线，经2#氨预热器预热至45 55送入2#合成塔。1.4 尿素的合成流程3#合成塔、2#合成塔的入塔三物料(CO2、液氨、一甲液)经过各自的1#、2#入塔管线送至合成塔底部，通过各塔三物料入塔管线口的双道高压截止阀和单向阀进入合成塔口，三物料在塔底部进行混合，在高温、高压条件下反应，首先生并入同一中叶管线混合进入预分离器。成氨基甲酸铵，再由氨基甲酸铵脱水生成尿素，此反应为可逆反应，塔内操作温度、压力和

7、物料停留时间，都决定了CO2转化率高低，故采用双塔并联操作，以增加物料在塔内的停留时间，物料在塔内停留时间约为1小时左右。双塔出塔物料经各自塔顶P4调节阀减压至1.7Mpa(表压)后，并入同一中压管线混合进入预分离器。1.5 中、低压分解工艺流程3#、2#合成塔气液混合物经减压至1.7Mpa(表压)进入预分离器进行初步分离，可将出塔物料中氨基甲酸铵中53%氨、3%CO2分离出来，降低预精馏塔及一份加热器的负荷，其中预分离器分离的气相至2#一吸外冷器，工艺液体去预精馏塔(一段分解器)，在填料层预分离液相进行逆向传热，部分NH3、CO2、H2O被分解分离，气相去一段蒸发加热器热能回收段，液相进入一

8、分加热器加热至150 165。气液混合物进入一分塔内进行气、液两相分离，出口液相经H3调节阀组减压至0.3Mpa左右进入二段分解系统，一分塔气相去预精馏塔。来自一段的液相先进入二分塔上部精馏段与上升的二分气相传热、传质进入二分加热器加热至125 155，再回到二分塔下部分离段进行气液分离后进入闪蒸加热器，其中二分塔气相去二循一冷预冷器。1.6 中压吸收工艺流程预精馏气相在一段蒸发加热能回收段壳程与二甲液混合，鼓泡吸收，部分反应热由一段蒸发尿液带走，后于预分离气相很糊进入2#一吸冷却器和1#一吸冷却器，气液混合物在两个串联的一吸冷却器壳程进一步鼓泡吸收，吸收热有循环软水带走，后气液混合物进入一吸

9、塔鼓泡段进一步鼓泡吸收得到一甲液，一甲液由一甲泵加压后返回合成塔循环使用。鼓泡段未被吸收的气体 一吸塔精洗段由氨水和顶部回流入氨缓冲槽，未凝气体至精洗器由二循二冷来的氨水吸收残余的气氨，精洗气经过P14减压后送尾吸塔，吸收液入一吸塔作为精洗段的洗涤氨水。为维持一吸塔的热平衡，分别来自液氨缓冲槽的顶、底回流氨进入一吸塔。调节好一吸塔各点的温度，同时增加来自液氨总管应急氨管线。新增两台一吸一冷却器壳程气液混合物的吸收热由管程循环软水带走，换热温升后的软水经热水循环泵加压后经过一个三通调节阀，一部分水质软水冷却器与循环水换热降温，另一部分谁直接与降温后的软水一起进入一吸冷却器换热，如此往复循环。通过

10、三通调节阀调节入软水冷却器的水量来调节入一吸冷却器软水的温度，从而控制仪吸冷却器出口气液混合物的温度。1.7 低压吸收工艺流程二分气相，水解回流冷凝器出口气相以及来自水解回流泵的甲铵液混合进入二循一冷预冷器吸收换热后，再进入二循一冷鼓泡吸收，液相经二甲泵加压后送一段蒸发加热器热利用段做吸收液，二循一冷气相与来自二表泵的蒸发冷凝液一起进入二循二冷预冷器吸收换热后，再进入二循二冷鼓泡吸收，液相氨水经氨水泵提压后去精洗器，气相经P22减压后于惰洗气去尾吸塔用来自尾吸泵的碳铵液经维系冷却后进行吸收，吸收后的尾气去放空总管，液相去碳铵液槽。2、质检部质检部主要的任务是对产品进行检测，得出产品的质量等级。

11、还有对原料进行检验，知道材料是否合格。而检测产品的标准需要参照国标（GB）：如工业过氧化氢的试验方法：方法提要：在酸性介质中，过氧化氢与高锰酸钾发生氧化还原反应。根据高锰酸钾标准滴定溶液的消耗量，计算过氧化氢的含量。反应式如下：2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2+ 8H2O试剂和材料：硫酸溶液：1十15；高锰酸钾标准滴定溶液：c(KmnO4)约为0.1mol/L。分析步骤：用10ml25ml的滴瓶以减量法称取各种规格的试样，质量分数为27.5% 30%写的过氧化氢称取约0.15g 0.2g，35的过氧化氢称取约0.12g 0.16g，精

12、确至0.0002g。置于一已加有100 mL硫酸溶液的250 ml的锥形瓶中。50%-70的过氧化氢称取约0.8g 1.0g，精确至0.0002g，置于250 mL容量瓶中稀释至刻度，用移液管移取25 mL稀释后的溶液于已加有100 ml,硫酸溶液的250 mL锥形瓶中。用约0.1mol/L的高锰酸钾标准滴定溶液滴定至溶液呈粉红色，并在30s内不消失即为终点。结果计算：27.5% 35%写的过氧化氢的质量分数1，数值以表示，按式(1)计算：50% 70的过氧化氢的质量分数2：，数值以表示，按式(2)计算：式中V一一滴定中消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积数值，单位为毫升(mL)；c高锰酸钾标准滴

13、定溶液的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)；M过氧化氢的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol)，(M=34.02)；m试料的质量的数值，单位为克(g)。允许差：取两次平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定结果的绝对差值不大于0.10%。3、氨合成工段3.1 合成氨过程氨合成反应式如下：氨合成工段的主要任务是将铜洗后制得的合格、混合气，在催化剂的存在下合成为氨。压缩机六段来的压力为27MPa的新鲜补充气，与循环气混合后进入氨冷器、氨分离器、冷交换器，经循环机升压并经过油分离器除油后进入氨合成塔的内件与外筒的环隙，冷却塔壁，出来后经预热器升温后进入氨合成塔内件，完成反应后离开反应器

14、，分别进入废热锅炉、预热器、软水加热器回收热量，最后经水冷器、冷交换器、氨冷器降温冷却，将合成的氨液化分离出系统，未反应的氮氢气循环使用。氨合成工艺流程图3.2 合成氨工艺条件3.2.1压强：增大压强有利于增大合成氨的反应速率，又能使化学平衡向着正反应方向移动，有利于氨的合成。因此从理论上讲，合成氨时压强越大越好，例如有研究结果表明，在400、压强超过200MPa时不必使用催化剂，氨的合成反应就能顺利进行。但在实际生产中受动力、材料设备的限制，目前我国的合成氨厂一般采用的压强是20MPa50MPa.3.2.2温度：当压强一定、温度升高时，虽然能增大氨的反应速率，但由于合成氨反应是放热反应，升高

15、温度会降低平更混合物中氨的含量。因此，从反应的理想条件来看，氨的合成反应在较低的温度下进行有利。但是温度过低时，反应速率很小，需要很长时间才能达到平衡状态。综上所述的因素来看，在实际生产中，合成氨反应一般在500左右的温度下进行。3.2.3催化剂：我们知道，的分子结构比较稳定，即使在高温高压下，和的反应任然进行得十分缓慢。通常，为了加快与的化合反应速率，多采用加催化剂的方法，以降低反应所需的能量，使反应物在较低温度下能较快的进行反应。目前，合成氨工业中普遍使用的主要是一铁卫主题的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒在500左右时的活性最大，这也是合成氨反应一般选择在500左右进行的原因。在无催化剂

16、时，氨的合成反应的活化能很高，大约335 kJ/mol。加入铁催化剂后，反应以生成氮化物和氮氢化物两个阶段进行。第一阶段的反应活化能为126 kJ/mol167 kJ/mol，第二阶段的反应活化能为13 kJ/mol。由于反应途径的改变（生成不稳定的中间化合物），降低了反应的活化能，因而反应速率加快了。3.3 催化剂的中毒催化剂的催化能力一般称为催化活性。有人认为：由于催化剂在反应前后的化学性质和质量不变，一旦制成一批催化剂之后，便可以永远使用下去。实际上许多催化剂在使用过程中，其活性从小到大，逐渐达到正常水平，这就是催化剂的成熟期。接着，催化剂活性在一段时间里保持稳定，然后再下降，一直到衰老

17、而不能再使用。活性保持稳定的时间即为催化剂的寿命，其长短因催化剂的制备方法和使用条件而异。催化剂在稳定活性期间，往往因接触少量的杂质而使活性明显下降甚至被破坏，这种现象称为催化剂的中毒。一般认为是由于催化剂表面的活性中心被杂质占据而引起中毒。中毒分为暂时性中毒和永久性中毒两种。例如，对于合成氨反应中的铁催化剂，、和水蒸气等都能使催化剂中毒。但利用纯净的氢、氮混合气体通过中毒的催化剂时，催化剂的活性又能恢复，因此这种中毒是暂时性中毒。相反，含P、S、As的化合物则可使铁催化剂永久性中毒。催化剂中毒后，往往完全失去活性，这时即使再用纯净的氢、氮混合气体处理，活性也很难恢复。催化剂中毒会严重影响生产

18、的正常进行。工业上为了防止催化剂中毒，要把反应物原料加以净化，以除去毒物，这样就要增加设备，提高成本。因此，研制具有较强抗毒能力的新型催化剂，是一个重要的课题。4、净化分厂工艺原理说明：造气厂过来的半水煤气先经过预脱塔（主要脱去H2S），再经过3个半脱塔送到1、3压缩机，洗脱的硫先到富液槽，而硫用中间泡沫槽产生的泡沫脱去，剩下的溶液送到再生槽，而后送到贫液槽再用泵打回脱硫塔。 1、2、3压缩机再把气体送到变换工段，先经过饱和热水塔加水蒸气，到半水煤气分离器分离液体水，经换热器后送到一段变换炉，再经增湿器增加水蒸气，过滤器过滤液体，送到二段变换炉。 经合成甲醇后的气体送到铜洗工段；高压机五段出口

19、气体经过甲醇岗位后，到塔前分离器分离气体夹带的淡醇，然后从铜洗塔底进入塔内，与塔顶喷淋而下的铜液逆流相遇，铜液吸收气体中的 CO、CO2、O2、H2S 等杂质。出铜洗塔的气体，进入碱洗塔下部，通过塔内一定高度的氨水，鼓泡吸收气体中残余 CO2，气体从碱洗塔顶出来，经过分离器，分离夹带的氨水后回到高压机六段入口。 由铜泵加压后的铜液从铜塔顶入塔，在塔内自上而下与气体接触，吸收 CO、CO2、H2S、O2等杂质的铜液，经铜洗塔底部排液控制阀减压后送至铜液再生系统的回流塔，供再生后循环使用。综上所诉可知，净化主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。4.1 一氧化碳变换过程在合成氨生产中，由各

20、种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%40%。合成氨需要的两种组分是H2和N2，因此需要除去合成气中的CO。变换反应如下：CO + H2O(g) H2+ CO2 由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO2和H2；第二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。4.2 醇化工艺流程高压机五段送来的脱碳气，与循环气汇合进入油水分离器分离油污后，分成两部分：一部分气体从塔下部进内外筒环隙，由下而上进入冷管束移走第三段的反

21、应热，出冷管束的气体进入混合分布器；少量气体用作零米冷激气和层间冷激气。另一绝大部分气体进入塔外醇化预热器管间。被塔外预热器加热的气体，进入醇化塔下部换热器管内，与醇化塔气体换热后温度升高至190210，经中心管进入催化剂层表面。在第一绝热层反应后，进入混合分布器， 与出冷管束的气体混合以后进入第二绝热层反应，出第二绝热层的气体，进入气体混合分布器，与从塔外引入的少量冷气混合后进入分气筒，气体流向由轴向变为径向。气体从圆心方向流向径向筐与内筒的环隙。出中部径筐的气体，受支架套筒锥形桶的作用，沿径向筐与内筒环隙向下进入下径向筐，气体由圆周方向径向通过下绝热层，流向径向筐中心的换热器，从换热器外壳

22、进入换热管间，由上折流而下，与进塔气体换热以后出塔。出塔气体进入塔外预热器管内（上进下出），温度降至80以下进入醇化水冷器进一步降低温度，再进入醇分离器，将粗甲醇分离下来，送入粗醇中间槽。醇后气体一部分在系统循环（醇后气CO+CO2超标时），一部分被送入烃化工序。4.3 主要工艺参数（具体见季度下发工艺指标）序号主要工艺指标名称范 围备 注醇化系统一压 力1进醇化油分压力13.5Mpa2醇化塔压差1.0Mpa3系统压差1.5Mpa4甲醇中间槽压力1.6Mpa5循环机出口压力14.5Mpa6循环机进出口压差1.5Mpa二温 度1醇化塔催化剂床层热点温度初期2305 后期26052醇化塔主进温度1

23、201353醇化塔第一层零米温度2002204醇化塔第二层各点温度比热点低10205醇化塔第三层各点温度比热点低10206醇化水冷器出口气体温度407醇化塔塔壁温度1408循环机进口温度409循环机出口温度50三气 体 成 份1醇前气： CO2.0% CO20.2% 总NH30.110-6总S0.110-62醇后气：COCO20.3%烃化系统一压 力 13.5Mpa1醇化塔压差0.5Mpa2系统压差1.0Mpa二温 度1烃化塔催化剂床层热点温度初期220230 后期2502802烃化塔塔壁温度1403烃化水冷器出口气体温度404烃化氨冷器出口温度610三气 体 成 份5烃后气中COCO215p

24、pm4.4 脱硫脱碳过程各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的化合物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法种类很多，通常是采用物理或化学吸收的方法，常用的有低温甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。柳化净化分厂的脱硫工艺为“湿法栲胶氧化法”,共分为3个部分：脱硫再生硫回收。主要化学反应式如下：氧还O还+O2 O氧+H2O粗原料气经CO变换以后，变换气中除H2外，还有CO2、

25、CO和CH4等组分，其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。一般采用溶液吸收法脱除CO2。根据吸收剂性能的不同，可分为两大类。一类是物理吸收法，如低温甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Selexol)，碳酸丙烯酯法；一类是化学吸收法，如热钾碱法，低热耗本菲尔法，活化MDEA法，MEA法等。4.5 气体精制过程经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2。为了防止对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO2总含量不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此，原料气在进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。目前在工业生产中，最终净化方法分为深冷分离法和甲烷化法。深冷分离法主要是液氮洗法，是在深度冷冻(-100)条件下用液氮吸收分离少量CO，而且也能脱除甲烷和大部分氩，这样可以获得只含有惰性气体100cm3/m3以下的氢氮混合气，深冷净化法通常与空分以及低温甲醇洗结合。甲烷化法是在催化剂存在下使少量CO、CO2与H2反应生成CH4和H2O的一种净化工艺，要求入口原料气中碳的氧化物含量(体积分数)一般应小于0.7%。甲烷化法可以将气体中碳的氧化物(CO + CO2)含量脱